پایگاه آموزشی و اطلاع رسانی مهندسی پزشکی

آشنایی با رشته پرتوپزشکی

 

تاریخچه پرتوپزشكی:
یكی از روش های تشخیصی و درمانی ارزشمند در طب ، پزشكی هسته ای می باشد كه تبلور آن از ابتدا تا كنون تلفیقی از كشفیات مهم تاریخی بوده است. اولین جرقه در سال 1895 با كشف اشعه X و در 1934 با كشف مواد رادیواكتیو زده شد. اولین استفاده كلینیكی مواد رادیواكتیو ، در سال 1937 جهت درمان لوسمی در دانشگاه كالیفرنیا در بركلی بود. بعــــــد از آن در 1946 با استــــــفاده از این مواد توانستند در یک بیمار مبتلا به سرطان تیروئـــــید از پیشرفت این بیماری جلوگیری كنند.
البته تا 1950 كاربرد كلینیكی مواد رادیواكتیو بطور شایع رواج نیافت و مسكوت ماند. طی سال های بعد از آن متخصصین و فیزیكدانان به این واقعیت پی بردند كه می توان از تجمع رادیو داروها در ارگان هدف تصاویری از آن تهیه نمود و یا به درمان بافت آسیب دیده كمک کرد. بطوری كه در اواسط دهه 60 مطالعات بسیاری در خصوص طراحی تجهیزات لازم آغاز گشت. در دهه 1970 توانستند با جاروب نمودن از ارگان های دیگر بدن مانند كبد و طحال ، تومورهای مغزی و مجاری گوارشی تصاویری را تهیه نمایند و در دهه 1980 از رادیو داروها جهت تشخیص بیماری های قلبی استفاده نمودند و هم اكنون نیز با ضریب اطمینان بسیار بالایی از پزشكی هسته ای در درمان و تشخیص و پیگیری روند درمان بیماری ها استفاده می گردد.

پرتوپزشكی چیست؟
پرتوپزشكی شاخه‌ای از پزشكی است كه در آن تشعشع خواص هسته‌ای نوكلیدهای رادیواكتیو و نوكلیدهای پایدار ، هم برای تشخیص و هم برای درمان امراض بكار می‌روند. این امر می‌تواند یا با پرتودهی مستقیم مریض با یک چشمه تشتعشع خارجی یا با تزریق داروهای نشاندار با رادیواكتیویته به مریض تحقق یابد.
رادیو دارو داروهای نشاندار رادیواكتیو كه به مریض تزریق یا خورانده می‌شوند ، به نام رادیو داروها معروف هستند. دارویی هسته‌ای یا رادیو فارماكولوژی روش دارویی خاصی است كه با تركیبات ، آزمایش یا تزریق مناسب رادیو دارو به مریض ارتباط دارد.

كاربرد رادیوداروها
1- روش های تشخیص زنده
2- روش های تشخیص غیر زنده
روش های غیر زنده آنهایی هستند كه روی نمونه‌های برداشته شده از یک مریض انجام می‌گیرد. تعدادی از این روش ها مستلزم بكارگیری رادیو داروها است ولی مهمترین آنها روش رادیو ایمونواسی (RIA) می‌باشد. رادیو ایمونواسی و تأثیر آن در پزشكی رادیو ایمونواسی نوعی تجزیه بطریق رقیق كردن ایزوتوپی (IDA) ، جزو استو كیومتری است كه در آن عنصر مورد تجریه نشاندار و غیر نشاندار برای پیوند با مقادیر محدود مولكولی كه بطور خاص با عنصر مورد تجزیه پیوند می‌دهد ، رقابت می‌كند. RIA بطور گسترده در آزمایشگاه های پزشكی برای تعیین هورمون ها ، داروها ، ویروس ها و دیگر گونه‌های آلی در سطح جهان بكار می‌رود.
شروع RIA به سال 1950 با بررسی S.Berson و R.Yalow بر روی متابولیسم انسولین B1I در مریض‌های دیابتی بر می‌گردد. Berson و Yalow دریافتند كه مریض‌های دیابتی موادی در سرم خون دارند كه با انسولین پیوند می‌دهند. آنها مشاهده كردند كه انسولین نشاندار و غیرنشاندار با این ماده پیوند دهنده رقابت كرده و این مقدار انسولین غیرنشاندار موجود ، مقادیر انسولین نشاندار را كه پیوند داده متأثر می‌كند.
آنها در این مطالعه توانایی روش ، جهت ارزیابی انسولین را دریافتند. RIA از آن زمان تاكنون پیشرفت های گسترده‌ای را در روش های پزشكی با كاربردهای وسیع برای اندازه گیری مقادیر بسیار كم بسیاری از بیومولكول های مهم نموده است. كاربردهای درمانی تشعشع كاربردهای درمانی تشعشع و رادیو داروها نسبت به كاربردهای تشخیص محدودتر هستند. زمانی كه تشعشع برای درمان بكار می‌رود ، مقصود نابود نمودن یک قسمت خاص از نسوج مریض با تشعشع است. چشمه تشعشع می‌تواند داخلی و خارجی باشد. چشمه‌های مورد استفاده در درمان چشمه‌های خارجی تشعشع در حال حاضر اساساً در شكل باریكه‌های الكترونی یا اشعه ایكس است.
بسیاری از دستگاه ها می‌توانند برای تولید این تشعشعات بكار روند ولی شتابدهنده های خطی كوچک بیشترین كاربرد را دارند. الكترون های با انرژی های 4 تا 15 میلیون الكترون ولت برای درمان سرطان هایی كه نزدیک سطح بدن هستند ، مانند سرطان های پوست ، سینه ، سر و گردن بكار می‌روند. زمانی كه نفوذ بیشتری از تشعشع لازم باشد ، اشعه گاما از یک چشمه بسته رادیو نوكلید مورد استفاده قرار می‌گیرد. 60Co بطور گسترده‌ای برای این منظور بكار رفته است ولی در حال حاضر 137Cs ترجیح داده می‌شود.
علاوه بر تشعشع خارجی یك عضو ممكن است ، یک سوزن یا دانه رادیواكتیو را در داخل بدن مریض كاشت و لذا تنها مقاطع خاصی را كه باید نابود شوند ، پرتودهی نمود. در این رابطه كاشت های 198Au و 125I متداول است.

تصویربرداری در پرتوپزشكی
تصویربرداری در پرتوپزشكی مشكل تصویربرداری از بدن انسان این است كه ماده ای كدر و غیر شفاف است ، نگاه كردن درون بدن انسان نیز بطور كلی دردناک است. در گذشته روش معمول دیدن درون بدن انسان جراحی بود! اما امروزه با استفاده از انبوهی از روش های جدید دیگر نیازی به این روش های وحشتناک نیست.
تصویربرداری اشعه X ، MRI ، تصویربرداری CAT و مافوق صوت برخی از این تكنیک ها هستند. هر كدام از این تكنیک ها مزایا و معایبی دارند كه باعث می شود برای شرایط مختلف و اعضای مختلف بدن مفید باشند.
تكنیک های تصویربرداری پزشكی هسته ای روش های جدیدی را برای نگاه كردن به درون بدن انسان برای پزشكان فراهم می كند. این تكنیک ها تركیبی از استفاده از كامپیوتر ، حسگرها و مواد رادیواكتیو است. این روش ها عبارتند از:

• توموگرافی با استفاده از تابش پوزیترون (PET)

• اسپكت SPECT

• تصویر برداری قلبی – عروقی

• اسكن استخوان

هر كدام از این روش ها ، از یكی از خصوصیات عناصر رادیواكتیو برای تولید یک تصویر استفاده می كنند.

تصویر برداری در پزشكی هسته ای برای شناسایی موارد زیر بسیار مفید است:
• تومورها
• آنوریسم Aneurysms
• نارسایی سلول های خونی و اختلال در عملكرد دستگاه های بدن مثل غده تیروئید و ریه

استفاده از هر كدام ازاین روش های خاص یا مجموعه ای از آنها بستگی به علائم بیمار و نوع بیماری دارد.

 

پرتوپزشكی و درمان بیماری ها

پرتوپزشكی از صرف هزینه های سنگین درمان جلوگیری می كند. هم اكنون اغلب مواد اولیه مربوط به تهیه تجهیزات مربوط به پرتوپزشكی وارد كشور می شود ، در صورتی كه اگر مواد اولیه هسته ای در مركز انرژی هسته ای و یا مركز تحقیقاتی وابسته به دانشگاه ها تولید شود ، می توان از مشكلات اقتصادی بخش درمان جلوگیری كرد. پرتوپزشكی در ایران ریشه قدیمی دارد چون سال های زیادی است كه در ایران با مواردی نظیر اسكن و رادیوتراپی برای درمان بیماران سرطان از آن استفاده می شود.
متأسفانه چون تكنیک ها و وسایل موجود در این زمینه قدیمی هستند ، ایران در مقایسه با كشورهای پیشرفته به لحاظ پزشكی هسته ای فاصله دارد. هم اكنون تعداد دستگاه ها و تجهیزات پزشكی در این زمینه در كشور بسیار اندک است ؛ به گونه ای كه فقط در تهران و چند شهر دیگر این تجهیزات وجود دارد و این برای بیماران مشكل ایجاد كرده است ، چون باید از نقاط مختلف كشور برای درمان به این چند شهر خاص سفر كنند.
پرتوپزشكی در ایران از جایگاه مطلوبی برخوردار است و فقط در صورتی كه وسایل جدید در كشور فراهم شود ، به گونه ای كه برخی از مواد كه امكان تولید از طریق هسته ای وجود دارد ساخته شود ، می توان این زمینه به پیشرفت های مطلوبی رسید. به طور حتم وسایل جدید مربوط پرتوپزشكی در دنیا وجود دارد اما علاوه بر اینكه تهیه آنها هزینه زیادی دربر دارد ، طول عمر این وسایل نیز بسیار كم است.

مهندسی پرتوپزشكی چیست؟
رشته مهندسی پرتوپزشكی را می توان به سه حوزۀ زیر تقسیم كرد:

Bionuclear Instrument -1: در این حوزه كلیۀ ابزارها و دستگاه های تشخیصی (تصویربرداری) و درمانی (پرتودرمانی) از لحاظ ساختار ، فیزیک دستگاه و نحوۀ عملكرد مورد مطالعه و بررسی قرار می گیرند. شتاب دهنده ها و حفاظ های پرتویی نیز در این حوزه قرار دارند. بطوركلی میتوان این حوزه را سخت افزار رشتۀ پرتوپزشكی نامید.

Bionuclear Modeling or Processing -2: این حوزه شامل مطالعات و برنامه نویسی نرم افزاری در زمینۀ مدل كردن پدیده های هسته ای ، رادیولوژیكی و رادیوبیولوژیكی می باشد. همچنین نرم افزارهای پردازشی مربوط به بهبود و فشرده سازی سیگنال های تصاویر پزشكی و استخراج ویژگی های آنها بمنظور طبقه بندی و تشخیص بیماری ها و یا ارزیابی نحوۀ درمان در این حوزه قرار می گیرند.

Radio Pharmaceutical or Biological -3: این حوزه شامل فیزیک و نحوۀ تولید رادیو داروها و رادیوایزوتوپ ها و چگونگی تأثیر پرتوهای مختلف بر بافت های زنده و بیولوژیكی می باشد.

تحصیل در رشته پرتوپزشكی:
1- مقطع كارشناسی: این رشته در حال حاضر در مقطع كارشناسی در هر سال تعداد محدودی دانشجو می پذیرد.

2-مقطع كارشناسی ارشد: مهندسی پرتو پزشكی یكی از زیر مجموعه‌های مهندسی هسته‌ای می‌باشد. نام رشته‌های كارشناسی كه می‌توانند در آزمون كارشناسی ارشد این رشته شركت كنند عبارتند از:

مهندسی هسته ای ، مكانیک ، مواد ، مهندسی شیمی ، برق ، فیزیک و مهندسی پزشکی.

مواد امتحانی و ضرایب آنها:

زبان عمومی و تخصصی با ضریب 1 ، ریاضیات با ضریب 2 ، كنترل با ضریب 3 ، فیزیک هسته ای با ضریب 3 ، الكترونیک با ضریب 3 ، الكترومغناطیس عمومی با ضریب 3

دانشگاه ها:

دانشگاه های صنعتی امیرکبیر ، شهید بهشتی ، دانشگاه شیراز و واحد علوم و تحقیقات پذیرای دانشجو در مقطع كارشناسی ارشد می باشند.

3-مقطع دكتری: دانشگاه صنعتی شریف ، امیر كبیر و واحد علوم و تحقیقات در مقطع دكتری پرتوپزشكی دانشجو می پذیرند.

موقعیت شغلی:
كار فارغ التحصیلان این رشته اغلب در بیمارستان ها ، مراكز پزشكی هسته ای و سازمان انرژی اتمی ایران می باشد كه با توجه به علاقه و میزان فعالیت فرد ، به خصوص در زمینه پژوهش ، شانس به دست آوردن كار افزایش پیدا می كند.

حقوق:

باز هم بستگی به كاری دارد كه انجام خواهید داد كه به طور كلی باید گفت حقوق مناسبی در انتظار تحصیل كردگان این رشته می باشد. به خصوص اگر در زمینه دستگاه های پرتو پزشكی فعالیت كنید.

 

 

کلمات کلیدی: biomedical engineering ، مهندسی پزشکی ، آشنایی با مهندسی پزشکی ، معرفی مهندسی پزشکی ، مهندسی پزشکی گرایش بالینی ، مهندسی پزشکی گرایش بیومکانیک ، مهندسی پزشکی گرایش بیوالکتریک ، مهندسی پزشکی گرایش بیومتریال (بیومواد) ، مهندسی پزشکی ایران ، مهندسی پزشکی دانشگاه پیام نور ، پایگاه آموزشی و اطلاع رسانی مهندسی پزشکی ، اخبار و تازه های مهندسی پزشکی ، مقالات مهندسی پزشکی ، آموزش مهندسی پزشکی ، دانلود کتاب های مهندسی پزشکی ، دانلود جزوه های مهندسی پزشکی ، دانلود نمونه سوالات امتحانی مهندسی پزشکی ، پرتوپزشکی ، مهندسی هسته ای ، پزشکی هسته ای ، رادیو اکتیو ، رادیو دارو ، تصویربرداری پزشکی ، دانشگاه ها